RF相关知识整理
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前言：下文中的總結都是來自于網絡，有的來自與博客，有的來自于維基百科/百度百科，僅僅是為了方便查看。
ASK: ASK：幅移鍵控調制的簡寫，例如二進制的，把二進制符號0和1分別用不同的幅度來表示，就是ASK了。 OOK：ASK調制的一個特例，把一個幅度取為0，另一個幅度為非0，就是OOK了。例如二進制符號0用不發射載波表示，二進制1用發射1表示。 FSK：頻移鍵控調制的簡寫，即用不同的頻率來表示不同的符號。例如2KHz表示符號0，3KHz表示符號1。 GFSK：高斯頻移鍵控的簡寫，在調制之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。 其中ASK跟OOK的頻譜都比較寬。
ASK定義 “移幅鍵控”又稱為“振幅鍵控”（Amplitude Shift Keying），記為ASK，是調制技術的一種常用方式。? 如果數字調制信號的可能狀態與二進制信息符號或它的相應基帶信號狀態一一對應，則稱其已調信號為二進制數字調制信號。用二進制信息符號進行鍵控，稱為二進制振幅鍵控，用2ASK表示。
圖1：移幅鍵控原理圖
在“移幅鍵控”方式中，當“1”出現時接通振幅為A的載波，“0”出現時關斷載波，這相當于將原基帶信號（脈沖列）頻譜搬到了載波的兩側。 移幅鍵控（ASK）相當于模擬信號中的調幅，只不過與載頻信號相乘的是二進制數碼而已。移幅就是把頻率、相位作為常量，而把振幅作為變量，信息比特是通過載波的幅度來傳遞的。二進制振幅鍵控（2ASK），由于調制信號只有0或1兩個電平，相乘的結果相當于將載頻或者關斷，或者接通，它的實際意義是當調制的數字信號為“1”時，傳輸載波；當調制的數字信號為“0”時，不傳輸載波。原理如圖1所示，其中s（t）為基帶矩形脈沖。一般載波信號用余弦信號，而調制信號是把數字序列轉換成單極性的基帶矩形脈沖序列，而這個通斷鍵控的作用就是把這個輸出與載波相乘，就可以把頻譜搬移到載波頻率附近，實現2ASK。實現后的2ASK波形如圖2所示。
圖2：輸出后的2ASK波形
移幅鍵控這種調制技術工作的最簡單和最常用的形式是開關，載波存在用“1”代表，載波不存在用“0”代表。這種類型的調制稱為開關鍵控(OOK)，是最節省能量的調制方式，因為只有在發送“1”時輻射能量。幅移鍵控需要很高的信噪比才能解調信號，因為根據其本身特性，大部分信號都是以很低的功率進行發射的。ASK調制射頻系統的優點是發射和接收設備的結構簡單，并且功耗比較低。但不幸的是，ASK／OOK調制系統所占用的帶寬低于500kHz或著峰值密度根本不會落入“數字調制系統”要求的范圍。這表明ASK／OOK調制系統的發射功率被限制在50mV／m，或者必須采用一些FHSS技術以滿足FCC的15．247條款的要求。
ook
On-Off Keying OOK是ASK調制的一個特例，把一個幅度取為0，另一個幅度為非0，就是OOK。? 二進制啟閉鍵控（OOK：On-Off Keying）又名二進制振幅鍵控（2ASK），它是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟與關閉。該調制方式的出現比模擬調制方式還早，Morse碼的無線電傳輸就是使用該調制方式。由于OOK的抗噪聲性能不如其他調制方式，所以該調制方式在目前的衛星通信、數字微波通信中沒有被采用，但是由于該調制方式的實現簡單，在光纖通信系統中，振幅鍵控方式卻獲得廣泛應用。該調制方式的分析方法是基本的，因而可從OOK調制方式入門來研究數字調制的基本理論。
FSK頻移鍵控 中文名稱：頻移鍵控 英文名稱：frequency-shift keying;
FSK?定義： 正弦振蕩的頻率在一組離散值間改變的角度調制，其中每一離散值表示時間離散調制信號的一種特征狀態。 應用學科：通信科技（一級學科）；通信原理與基本技術（二級學科） 頻移鍵控，英文縮寫FSK。 頻移鍵控是利用兩個不同頻率F1和F2的振蕩源來代表信號1和0。用數字信號的1和0去控制兩個獨立的振蕩源交替輸出。對二進制的頻移鍵控調制方式，其有效帶寬為B=2xF+2Fb,xF是二進制基帶信號的帶寬也是FSK信號的最大頻偏，由于數字信號的帶寬即Fb值大，所以二進制頻移鍵控的信號帶寬比較大，頻帶利用率小。 GFSK?調制的定義 GFSK -?高斯頻移鍵控 高斯頻移鍵控GFSK - Gauss frequency Shift Keying?，是在調制之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。 調制原理 GFSK?高斯頻移鍵控調制是把輸入數據經高斯低通濾波器預調制濾波后，再進行FSK調制的數字調制方式。它在保持恒定幅度的同時,能夠通過改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對已調信號的頻譜進行控制，具有恒幅包絡、功率譜集中、頻譜較窄等無線通信系統所希望的特性。因此,GFSK調制解調技術被廣泛地應用在移動通信、航空與航海通信等諸多領域中。 GFSK調制可以分為直接調制和正交調制2種方式。 直接調制 直接調制是將數字信號經過高斯低通濾波后，直接對射頻載波進行模擬調頻。當調頻器的調制指數等于0.5,它就是熟知的GMSK(高斯最小頻移鍵控)調制，因此GMSK調制可以看成是GFSK調制的一個特例。而在有的文獻中,稱具有不同BT積和調制指數的GFSK調制方式為GMSK/FM,這實際上是注意到了當調制指數不等于0.5時，該方式不能稱為GMSK這一事實。 直接調制法雖然簡單,但由于通常調制信號都是加在PLL頻率合成器的VCO上，其固有的環路高通特性將導致調制信號的低頻分量受到損失。因此,為了得到較為理想的GFSK調制特性，提出了一種稱為兩點調制的直接調頻技術。在這種技術中,調制信號被分成2部分，一部分按常規的調頻法加在PLL的VCO端,另一部分則加在PLL的主振蕩器一端。由于主振蕩器不在控制反饋環內，它能夠被信號的低頻分量所調制。這樣,所產生的復合GFSK信號具有可以擴展到直流的頻譜特性，且調制靈敏度基本上為一常量,不受環路帶寬的影響。但是，兩點調制增加了GFSK調制指數控制的難度。
正交調制 正交調制則是一種間接調制的方法。該方法將數字信號進行高斯低通濾波并作適當的相位積分運算后,分成同相和正交兩部分，分別對載波的同相和正交分量相乘,再合成GFSK信號。相對而言，這種方法物理概念清晰,也避免了直接調制時信號頻譜特性的損害。另一方面，GFSK參數控制可以在一個帶有標定因子的高斯濾波器中實現,而不受后續調頻電路的影響，因而參數的控制要簡單一些。正因為如此,GFSK正交調制解調器的基帶信號處理特別適合于用數字方法實現。
RSSI: Received Signal Strength Indication接收的信號強度指示，無線發送層的可選部分，用來判定鏈接質量，以及是否增大廣播發送強度。 通過接收到的信號強弱測定信號點與接收點的距離，進而根據相應數據進行定位計算的一種定位技術 如無線傳感的ZigBee網絡CC2431芯片的定位引擎就采用的這種技術、算法。 接收機測量電路所得到的接收機輸入的平均信號強度指示。這一測量值一般不包括天線增益或傳輸系統的損耗。
LNA(Low Noise Amplifier) LNA即低噪聲放大器，是噪聲系數很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器（比如手機、電腦或者iPAD里面的WiFi），以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。
SNR(signal to noise ratio) 信噪比（Signal-to-noise ratio，縮寫為SNR或S/N），也稱作信雜比、信噪比或訊雜比，在通信系統的接收端測量。
SR：符率 (Symbol Rate)在數字電視中信號是以數碼形式傳輸的。在一個數碼單元時間內發送一個符號 (Symbol)。例如 0 或者 1 可以是符號。在衛星電視中電磁波以正弦振蕩形式發射。這個正弦振蕩的相位可以在數碼單元時間內變為0，90，180 或者270度。這些相位就是符號。一秒鐘內發送的符號數目就是符率。實際上這個正弦振蕩 (載波) 通常被多個電視節目輪流分享使用符率是各個節目共同使用的總和再加上開銷。例如一個載波的符率為20兆符/秒共有6個電視節目分享。那么一個電視節目的符率大約只有3兆符/秒。
碼片速率是指用戶數據符號經過擴頻之后的速率， 從MAC-d傳過來的有效fp bit經過channel coding，幀均衡， 速率匹配， 復用到CCTrCH后，分成IQ兩路，兩路同時分別依次進行擴頻和加擾的操作。擴頻就是將用戶數據符號與其分配到的相應的擴頻碼相乘，擴頻操作將會增加信號帶寬，因為信號的帶寬在數值上近似等于其碼元傳輸速率，擴頻后的符號速率稱為碼片速率。 在WCDMA系統中，因為10ms的TTI包含15個slots，每個slot有2560個chips，一算就可得出3.84Mcps的碼片速率. 3.84M碼片=15*2560（一個slot）*100(10ms的15個slot,1s就乘以100) Chip rate,單位：cps，chips per second Bit對應的是有用信息，是進入物理層進行基帶信號處理前的信息位，它的速率稱為比特速率；Symbol是在空中接口發送之前，對信息進行基帶信號處理（信道編碼）如交織、循環冗余校驗位的添加、速率適配等之后，在進入擴頻調制之前的信號；Chip是空中接口上經過擴頻調制之后的信息單位，用于體現能量（energy）的承載。 由此，公式bit rate*SF(spreading factor)=chip rate將被修正為chip rate=SF*symbol rate
spreading factor為擴頻因子
上圖中擴頻因子為6，表示碼片速率(擴頻后的速率)與進入擴頻調制之前的信號的比值，可以看出擴頻倍數越大，信噪比則越高。
cyclic coding rate
前言：下文中的總結都是來自于網絡，有的來自與博客，有的來自于維基百科/百度百科，僅僅是為了方便查看。
ASK: ASK：幅移鍵控調制的簡寫，例如二進制的，把二進制符號0和1分別用不同的幅度來表示，就是ASK了。 OOK：ASK調制的一個特例，把一個幅度取為0，另一個幅度為非0，就是OOK了。例如二進制符號0用不發射載波表示，二進制1用發射1表示。 FSK：頻移鍵控調制的簡寫，即用不同的頻率來表示不同的符號。例如2KHz表示符號0，3KHz表示符號1。 GFSK：高斯頻移鍵控的簡寫，在調制之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。 其中ASK跟OOK的頻譜都比較寬。
ASK定義 “移幅鍵控”又稱為“振幅鍵控”（Amplitude Shift Keying），記為ASK，是調制技術的一種常用方式。? 如果數字調制信號的可能狀態與二進制信息符號或它的相應基帶信號狀態一一對應，則稱其已調信號為二進制數字調制信號。用二進制信息符號進行鍵控，稱為二進制振幅鍵控，用2ASK表示。
圖1：移幅鍵控原理圖
在“移幅鍵控”方式中，當“1”出現時接通振幅為A的載波，“0”出現時關斷載波，這相當于將原基帶信號（脈沖列）頻譜搬到了載波的兩側。 移幅鍵控（ASK）相當于模擬信號中的調幅，只不過與載頻信號相乘的是二進制數碼而已。移幅就是把頻率、相位作為常量，而把振幅作為變量，信息比特是通過載波的幅度來傳遞的。二進制振幅鍵控（2ASK），由于調制信號只有0或1兩個電平，相乘的結果相當于將載頻或者關斷，或者接通，它的實際意義是當調制的數字信號為“1”時，傳輸載波；當調制的數字信號為“0”時，不傳輸載波。原理如圖1所示，其中s（t）為基帶矩形脈沖。一般載波信號用余弦信號，而調制信號是把數字序列轉換成單極性的基帶矩形脈沖序列，而這個通斷鍵控的作用就是把這個輸出與載波相乘，就可以把頻譜搬移到載波頻率附近，實現2ASK。實現后的2ASK波形如圖2所示。
圖2：輸出后的2ASK波形
移幅鍵控這種調制技術工作的最簡單和最常用的形式是開關，載波存在用“1”代表，載波不存在用“0”代表。這種類型的調制稱為開關鍵控(OOK)，是最節省能量的調制方式，因為只有在發送“1”時輻射能量。幅移鍵控需要很高的信噪比才能解調信號，因為根據其本身特性，大部分信號都是以很低的功率進行發射的。ASK調制射頻系統的優點是發射和接收設備的結構簡單，并且功耗比較低。但不幸的是，ASK／OOK調制系統所占用的帶寬低于500kHz或著峰值密度根本不會落入“數字調制系統”要求的范圍。這表明ASK／OOK調制系統的發射功率被限制在50mV／m，或者必須采用一些FHSS技術以滿足FCC的15．247條款的要求。
ook
On-Off Keying OOK是ASK調制的一個特例，把一個幅度取為0，另一個幅度為非0，就是OOK。? 二進制啟閉鍵控（OOK：On-Off Keying）又名二進制振幅鍵控（2ASK），它是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟與關閉。該調制方式的出現比模擬調制方式還早，Morse碼的無線電傳輸就是使用該調制方式。由于OOK的抗噪聲性能不如其他調制方式，所以該調制方式在目前的衛星通信、數字微波通信中沒有被采用，但是由于該調制方式的實現簡單，在光纖通信系統中，振幅鍵控方式卻獲得廣泛應用。該調制方式的分析方法是基本的，因而可從OOK調制方式入門來研究數字調制的基本理論。
FSK頻移鍵控 中文名稱：頻移鍵控 英文名稱：frequency-shift keying;
FSK?定義： 正弦振蕩的頻率在一組離散值間改變的角度調制，其中每一離散值表示時間離散調制信號的一種特征狀態。 應用學科：通信科技（一級學科）；通信原理與基本技術（二級學科） 頻移鍵控，英文縮寫FSK。 頻移鍵控是利用兩個不同頻率F1和F2的振蕩源來代表信號1和0。用數字信號的1和0去控制兩個獨立的振蕩源交替輸出。對二進制的頻移鍵控調制方式，其有效帶寬為B=2xF+2Fb,xF是二進制基帶信號的帶寬也是FSK信號的最大頻偏，由于數字信號的帶寬即Fb值大，所以二進制頻移鍵控的信號帶寬比較大，頻帶利用率小。 GFSK?調制的定義 GFSK -?高斯頻移鍵控 高斯頻移鍵控GFSK - Gauss frequency Shift Keying?，是在調制之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。 調制原理 GFSK?高斯頻移鍵控調制是把輸入數據經高斯低通濾波器預調制濾波后，再進行FSK調制的數字調制方式。它在保持恒定幅度的同時,能夠通過改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對已調信號的頻譜進行控制，具有恒幅包絡、功率譜集中、頻譜較窄等無線通信系統所希望的特性。因此,GFSK調制解調技術被廣泛地應用在移動通信、航空與航海通信等諸多領域中。 GFSK調制可以分為直接調制和正交調制2種方式。 直接調制 直接調制是將數字信號經過高斯低通濾波后，直接對射頻載波進行模擬調頻。當調頻器的調制指數等于0.5,它就是熟知的GMSK(高斯最小頻移鍵控)調制，因此GMSK調制可以看成是GFSK調制的一個特例。而在有的文獻中,稱具有不同BT積和調制指數的GFSK調制方式為GMSK/FM,這實際上是注意到了當調制指數不等于0.5時，該方式不能稱為GMSK這一事實。 直接調制法雖然簡單,但由于通常調制信號都是加在PLL頻率合成器的VCO上，其固有的環路高通特性將導致調制信號的低頻分量受到損失。因此,為了得到較為理想的GFSK調制特性，提出了一種稱為兩點調制的直接調頻技術。在這種技術中,調制信號被分成2部分，一部分按常規的調頻法加在PLL的VCO端,另一部分則加在PLL的主振蕩器一端。由于主振蕩器不在控制反饋環內，它能夠被信號的低頻分量所調制。這樣,所產生的復合GFSK信號具有可以擴展到直流的頻譜特性，且調制靈敏度基本上為一常量,不受環路帶寬的影響。但是，兩點調制增加了GFSK調制指數控制的難度。
正交調制 正交調制則是一種間接調制的方法。該方法將數字信號進行高斯低通濾波并作適當的相位積分運算后,分成同相和正交兩部分，分別對載波的同相和正交分量相乘,再合成GFSK信號。相對而言，這種方法物理概念清晰,也避免了直接調制時信號頻譜特性的損害。另一方面，GFSK參數控制可以在一個帶有標定因子的高斯濾波器中實現,而不受后續調頻電路的影響，因而參數的控制要簡單一些。正因為如此,GFSK正交調制解調器的基帶信號處理特別適合于用數字方法實現。
RSSI: Received Signal Strength Indication接收的信號強度指示，無線發送層的可選部分，用來判定鏈接質量，以及是否增大廣播發送強度。 通過接收到的信號強弱測定信號點與接收點的距離，進而根據相應數據進行定位計算的一種定位技術 如無線傳感的ZigBee網絡CC2431芯片的定位引擎就采用的這種技術、算法。 接收機測量電路所得到的接收機輸入的平均信號強度指示。這一測量值一般不包括天線增益或傳輸系統的損耗。
LNA(Low Noise Amplifier) LNA即低噪聲放大器，是噪聲系數很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器（比如手機、電腦或者iPAD里面的WiFi），以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。
SNR(signal to noise ratio) 信噪比（Signal-to-noise ratio，縮寫為SNR或S/N），也稱作信雜比、信噪比或訊雜比，在通信系統的接收端測量。
SR：符率 (Symbol Rate)在數字電視中信號是以數碼形式傳輸的。在一個數碼單元時間內發送一個符號 (Symbol)。例如 0 或者 1 可以是符號。在衛星電視中電磁波以正弦振蕩形式發射。這個正弦振蕩的相位可以在數碼單元時間內變為0，90，180 或者270度。這些相位就是符號。一秒鐘內發送的符號數目就是符率。實際上這個正弦振蕩 (載波) 通常被多個電視節目輪流分享使用符率是各個節目共同使用的總和再加上開銷。例如一個載波的符率為20兆符/秒共有6個電視節目分享。那么一個電視節目的符率大約只有3兆符/秒。
碼片速率是指用戶數據符號經過擴頻之后的速率， 從MAC-d傳過來的有效fp bit經過channel coding，幀均衡， 速率匹配， 復用到CCTrCH后，分成IQ兩路，兩路同時分別依次進行擴頻和加擾的操作。擴頻就是將用戶數據符號與其分配到的相應的擴頻碼相乘，擴頻操作將會增加信號帶寬，因為信號的帶寬在數值上近似等于其碼元傳輸速率，擴頻后的符號速率稱為碼片速率。 在WCDMA系統中，因為10ms的TTI包含15個slots，每個slot有2560個chips，一算就可得出3.84Mcps的碼片速率. 3.84M碼片=15*2560（一個slot）*100(10ms的15個slot,1s就乘以100) Chip rate,單位：cps，chips per second Bit對應的是有用信息，是進入物理層進行基帶信號處理前的信息位，它的速率稱為比特速率；Symbol是在空中接口發送之前，對信息進行基帶信號處理（信道編碼）如交織、循環冗余校驗位的添加、速率適配等之后，在進入擴頻調制之前的信號；Chip是空中接口上經過擴頻調制之后的信息單位，用于體現能量（energy）的承載。 由此，公式bit rate*SF(spreading factor)=chip rate將被修正為chip rate=SF*symbol rate
spreading factor為擴頻因子
上圖中擴頻因子為6，表示碼片速率(擴頻后的速率)與進入擴頻調制之前的信號的比值，可以看出擴頻倍數越大，信噪比則越高。
cyclic coding rate
總結
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